地下工程生產(chǎn)實(shí)習(xí)報(bào)告

地下與巖土工程生產(chǎn)實(shí)習(xí)匯報(bào)姓名:學(xué)號:班級:指導(dǎo)教師:TIME\@"yyyy年M月"10月目錄一、實(shí)習(xí)目的 4二、實(shí)習(xí)內(nèi)容 41、實(shí)習(xí)動員 41.1實(shí)習(xí)安排 51.2實(shí)習(xí)要求 52、地鐵16號線蘇州街站 52.1工程概況 62.2實(shí)習(xí)經(jīng)過 72.3工程技術(shù) 93、中國地質(zhì)博物館 114、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué) 154.1軟件模擬 155、地鐵19號線新宮站 235.1工程概況 245.2實(shí)習(xí)經(jīng)過 265.3工程技術(shù) 276、新機(jī)場線隧道工程 306.1工程概況 306.2實(shí)習(xí)經(jīng)過 316.3工程技術(shù) 327、地鐵16號線富豐橋站 337.1工程概況 337.2實(shí)習(xí)經(jīng)過 357.3工程技術(shù) 378、講座 388.1暗挖地鐵穿越工程 388.2盾構(gòu)工法 429、京沈客專工程 459.1工程概況 459.2實(shí)習(xí)經(jīng)過 469.3工程技術(shù) 4910、京張高鐵清華園隧道 5110.1工程概況 5210.2實(shí)習(xí)經(jīng)過 5310.3工程技術(shù) 54三、實(shí)習(xí)總結(jié) 551、收獲和感想 552、建議 55一、實(shí)習(xí)目標(biāo)經(jīng)過一個(gè)學(xué)期專業(yè)課學(xué)習(xí)，我們對于理論知識有了一定程度掌握，但對于地下工程這個(gè)專業(yè)來說，僅有理論知識是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，只有將理論和實(shí)踐結(jié)合起來，才能真正掌握到這個(gè)專業(yè)知識；只有經(jīng)過施工現(xiàn)場觀察，了解施工過程，才能將平時(shí)學(xué)習(xí)到知識真正融入實(shí)踐。我們?nèi)狈⒗碚撝R與實(shí)際聯(lián)絡(luò)起來機(jī)會，所以在大三年暑假，學(xué)院組織我們進(jìn)行了生產(chǎn)實(shí)習(xí)，去到各個(gè)施工現(xiàn)場學(xué)習(xí)參觀。此次生產(chǎn)實(shí)習(xí)目標(biāo)是將所學(xué)專業(yè)知識與工程實(shí)際聯(lián)絡(luò)起來，理論聯(lián)絡(luò)實(shí)際。經(jīng)過實(shí)踐認(rèn)識了解所學(xué)知識，從而使我們學(xué)習(xí)一線工作人員腳踏實(shí)地、忠于職守、樂于貢獻(xiàn)品質(zhì)。另外，經(jīng)過實(shí)習(xí)，我們還能培養(yǎng)熱愛勞動優(yōu)異品質(zhì)，提升專業(yè)素養(yǎng)。二、實(shí)習(xí)內(nèi)容1、實(shí)習(xí)動員7月9日早晨，我們在思西403教室召開了生產(chǎn)實(shí)習(xí)動員會，房倩老師為我們介紹生產(chǎn)實(shí)習(xí)安排，讓我們了解生產(chǎn)實(shí)習(xí)時(shí)間以及地點(diǎn)，并間我們提出了生產(chǎn)實(shí)習(xí)要求。在生產(chǎn)實(shí)習(xí)動員后，房倩老師還給我們介紹了一些地下隧道工程施工方法，讓我們在實(shí)習(xí)之前對地下隧道施工方法有所了解，讓我們?yōu)樯a(chǎn)實(shí)習(xí)做好準(zhǔn)備。1.1實(shí)習(xí)安排1.2實(shí)習(xí)要求（1）必須帶安全帽；（2）注意著裝要求；不準(zhǔn)穿高跟鞋和涼鞋，最好旅游鞋；（3）天氣酷熱，能夠多帶一些水和食物；（4）實(shí)習(xí)過程中一定要聽從指導(dǎo)老師和工地現(xiàn)場人員統(tǒng)一安排，不能隨意脫離隊(duì)伍。2、地鐵16號線蘇州街站北京地鐵16號線，是北京地鐵一條南北向骨干線，途經(jīng)豐臺、西城、海淀3個(gè)行政區(qū)，由京港地鐵負(fù)責(zé)運(yùn)行。線路南起于豐臺區(qū)宛平城站，經(jīng)過北京麗澤金融商務(wù)區(qū)、西城三里河、國家圖書館、蘇州街、永豐科技園區(qū)、海淀山后地域，北至海淀區(qū)北安河。線路全長49.8千米，全部為地下線，設(shè)29座車站和2座車輛基地（榆樹莊停車場和北安河車輛段）。使用車型DKZ93（301-335）、SFM40（336-364），最高時(shí)速為80km/h。實(shí)習(xí)第一站是地鐵16號線蘇州街站，7月10日早晨，我們乘車到位于蘇州街中鐵十四局地鐵16號線11協(xié)議段項(xiàng)目部，在那里項(xiàng)目部經(jīng)理和總工向我們介紹了16號線蘇州街站施工工法和項(xiàng)目進(jìn)展情況。2.1工程概況蘇州街站位于蘇州街與海淀南路交又口路下，在路口四角均設(shè)置出入口，周圍分布有中關(guān)村西區(qū)、八一中學(xué)、稻香園居住區(qū)等，是地鐵10號線與16號線換乘車站。蘇州街站為全暗挖車站，受下穿現(xiàn)有10號線工程影響，車站分為為北延段（20m）、北段雙層段（97m）、中間下穿現(xiàn)有線單層段（30m）和南段雙層段（113m）?，F(xiàn)在車站北延段進(jìn)行主體導(dǎo)洞施工、北段主體結(jié)構(gòu)全部完成，南段雙層主體全部完成，下穿段正在進(jìn)行中導(dǎo)洞樁頂二襯施工，車站主體結(jié)構(gòu)完成90%。項(xiàng)目總工同時(shí)介紹了工程重難點(diǎn)：（1）16號線車站主體單層段零距離重直下穿10號線車站主體（為確?，F(xiàn)有10號線運(yùn)行安全，下穿現(xiàn)有線須靠近現(xiàn)有線南北側(cè)車站主體結(jié)構(gòu)施工完成后進(jìn)行，工期壓力大）；4條換乘通道分別下穿10號線4個(gè)出入口通道，車站主體雙層臨近現(xiàn)有10號線車站施工。（2）蘇州街站位于蘇州街與海淀南路交叉口處，周圍多為高大建筑物。2.2實(shí)習(xí)經(jīng)過首先，在會議室項(xiàng)目工程總工向我們介紹了16號線蘇州街站大致情況，為我們講述了項(xiàng)目中重難點(diǎn)和主要技術(shù)創(chuàng)新。隨即，我們在項(xiàng)目總工率領(lǐng)下去到了施工工地近一步了解工程情況。總工帶我們看了車站站廳層主體結(jié)構(gòu)，為我們講解了車站所處地層情況，以及下穿現(xiàn)有線開挖及結(jié)構(gòu)施工步序，下列圖為車站主體以及正在開挖人行通道。參觀完施工現(xiàn)場后回到會議室項(xiàng)目總工為我們排異解惑，最終回到學(xué)校。2.3工程技術(shù)（1）PBA工法——洞樁法“PBA”工法是：P——樁（pile）、B——梁（beam）、A——拱（arc），即由邊樁、中樁（柱）、頂梁、底梁、頂拱共同組成早期受力體系，承受施工過程荷載；其主要思想是將蓋挖及分步暗挖法有機(jī)結(jié)合起來，發(fā)揮各自優(yōu)勢，在頂蓋保護(hù)下能夠逐層向下開挖土體，施作二次襯砌，可采取順作和逆作兩種方法施工，最終形成由早期支護(hù)+二次襯砌組合而成永久承載體系。“PBA”工法是淺埋暗法方法一個(gè)，用于地鐵暗挖車站，當(dāng)?shù)刭|(zhì)條件差、斷面特大時(shí)，通常設(shè)計(jì)成多跨結(jié)構(gòu)，跨與跨之間、有梁、柱連接。比如常見三跨兩柱大型地鐵站?！癙BA”工法施工車站結(jié)構(gòu)型式為直墻多層多跨拱形結(jié)構(gòu)，采取復(fù)合襯砌支護(hù)型式。拱部早期支護(hù)為格柵+噴射混凝土結(jié)構(gòu)，利用大管棚、超前小導(dǎo)管及注漿等輔助方法對前方土體進(jìn)行預(yù)加固、支護(hù)，側(cè)墻早期支護(hù)為灌注樁，中柱多采取鋼管柱型式。蘇州街站采取是新型洞樁法，新型洞樁法有以下創(chuàng)新點(diǎn)：取消傳統(tǒng)洞樁法下層導(dǎo)洞施工，降低工程投資；有利于控制地層位移及沉降，減小施工所帶來本身及周圍環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)；縮短降水周期，節(jié)約寶貴地下水資源；機(jī)械成樁，樁柱一體化施工，提升施工效率。新型洞樁法取消了下層導(dǎo)洞，機(jī)械成孔后，鋼管柱安裝定位是本工藝一道重點(diǎn)工序，蘇州街站結(jié)合工藝特點(diǎn)和工況條件，自主研發(fā)鋼管柱調(diào)整段定位器來實(shí)現(xiàn)鋼管柱快速安裝及精準(zhǔn)定位。蘇州街站采取樁柱一體化施工技術(shù)，車站暗挖主體結(jié)構(gòu)框架柱依照工法選擇鋼管混凝土柱型式，鋼管柱外徑0.9m，長度15.22~17.52m，壁厚20/30mm。鋼管柱要求在專業(yè)鋼構(gòu)件廠分節(jié)加工，在施工導(dǎo)洞內(nèi)分節(jié)安裝就位，柱芯灌注微膨脹混凝土并通長配置鋼筋。鋼管混凝土柱在正常使用工況下作為閉合框架結(jié)構(gòu)豎向支承構(gòu)件，在施工工況下承載扣拱豎向荷載，支承于柱下樁基。（2）現(xiàn)有線抬升注漿現(xiàn)有線抬升注漿主要采取徑向深孔注漿方式。同時(shí)，在導(dǎo)洞徑向打入小導(dǎo)管并引至下方。一旦出現(xiàn)沉等變形過大情況見隨時(shí)進(jìn)行抬升注漿。（3）下穿現(xiàn)有線千斤頂施工蘇州街站下穿現(xiàn)有10號線采取千斤頂頂壓頂升主動控制沉降方法，提升現(xiàn)有線結(jié)構(gòu)安全系數(shù)，采取前期頂壓、后期賠償?shù)燃總z，主動控制下穿現(xiàn)有線結(jié)構(gòu)沉降變形，千斤頂頂壓為前期降低沉降變形方法，后期頂升賠償部分現(xiàn)有線結(jié)構(gòu)沉降。下列圖為油壓千斤頂和下穿現(xiàn)有線開挖施工步序。3、中國地質(zhì)博物館7月11日因?yàn)樘鞖庠?，施工工地存在安全隱患，考慮安全問題，學(xué)院決定由地鐵16號線紅蓮南里站實(shí)習(xí)改為參觀中國地質(zhì)博物館。在專業(yè)課學(xué)習(xí)中我們就知道了對地下工程影響最大是地質(zhì)條件和圍巖力學(xué)性質(zhì)，而巖石礦物知識也是我們需要了解和學(xué)習(xí)，在中國地質(zhì)博物館中我們就對礦物有了一定程度了解。中國地質(zhì)博物館創(chuàng)建于19，在與中國當(dāng)代科學(xué)同時(shí)發(fā)展歷程中，積淀了豐厚自然精華和無形資產(chǎn)，以典藏系統(tǒng)、結(jié)果豐碩、陳列精美稱雄于亞洲同類博物館，并在世界范圍內(nèi)享受盛譽(yù)。中國地質(zhì)博物館收藏地質(zhì)標(biāo)本20余萬件，涵蓋地學(xué)各個(gè)領(lǐng)域。其中有蜚聲海內(nèi)外巨型山東龍、中華龍鳥等恐龍系列化石，北京人、元謀人、山頂洞人等著名古人類化石，以及大量集科學(xué)價(jià)值與觀賞價(jià)值于一身魚類、鳥類、昆蟲等寶貴史前生物化石；有世界最大“水晶王”、巨型螢石方解石晶簇標(biāo)本、精美藍(lán)銅礦、辰砂、雄黃、雌黃、白鎢礦、輝銻礦等中國特色礦物標(biāo)本，以及種類繁多寶石、玉石等一批國寶級珍品。中國地質(zhì)博物館在開展藏品科學(xué)研究同時(shí)，長久從事地層古生物學(xué)、礦物巖石學(xué)、寶石學(xué)和博物館學(xué)研究并取得累累碩果，尤其是在早期脊椎動物學(xué)、昆蟲學(xué)以及遼西熱河生物群等研究領(lǐng)域所取得結(jié)果受到國內(nèi)外科學(xué)界廣泛關(guān)注；以系統(tǒng)精美寶石陳列，獨(dú)到寶石研究結(jié)果，連續(xù)社會推廣活動，帶動和引導(dǎo)了當(dāng)代中國寶石科學(xué)研究、知識普及和市場消費(fèi)。中國地質(zhì)博物館常年開放獨(dú)具特色陳列展覽。按照地球圈層結(jié)構(gòu)布局基本陳列，不但展示了數(shù)以萬計(jì)礦物、巖石、寶石、化石精品，陳列內(nèi)容愈加關(guān)注人類生存環(huán)境和生存質(zhì)量；而且大量采取數(shù)字化、仿生、虛擬現(xiàn)實(shí)等技術(shù)，讓觀眾在濃郁科學(xué)氣氛中，經(jīng)過親眼目睹、親手操作和親身體驗(yàn)，輕松步入精彩紛呈地學(xué)空間。礦物是指在各種地質(zhì)作用中產(chǎn)生和發(fā)展著，在一定地質(zhì)和物理化學(xué)條件處于相對穩(wěn)定自然元素單質(zhì)和他們化合物。礦物具備相對固定化學(xué)組成，呈固態(tài)者還具備確定內(nèi)部結(jié)構(gòu)；它是組成巖石和礦石基本單元。礦物顏色多個(gè)多樣。呈色原因，一類是白色光經(jīng)過礦物時(shí)，內(nèi)部發(fā)生電子躍遷過程而引發(fā)對不一樣色光選擇性吸收所致；另一類則是物理光學(xué)過程所致。下左圖為各種礦石，下右圖為方解石。巖石是由一個(gè)或幾個(gè)礦物和天然玻璃組成，具備穩(wěn)定外形固態(tài)集合體。由一個(gè)礦物組成巖石稱作單礦巖，如大理巖由方解石組成，石英巖由石英組成等；有數(shù)種礦物組成巖石稱作復(fù)礦巖，如花崗巖由石英、長石和云母等礦物組成，輝長巖由基性斜長石和輝石組成等等。巖石按其成因主要分為火成巖（巖漿巖）、沉積巖和變質(zhì)巖三大類。整個(gè)地殼中，火成巖大約占95%，沉積巖只有不足5%，變質(zhì)巖最少。下面左上圖為各種巖漿石，左下列圖為浮石巖，右上圖為孔雀石，右下列圖為綠柱石。除了巖石，巖體性質(zhì)對于建筑影響更為主要。巖體是指在一定工程范圍內(nèi)，由包含軟弱結(jié)構(gòu)面各類巖石所組成具備不連續(xù)性、非均質(zhì)性和各向異性地質(zhì)體。巖體是在漫長地質(zhì)歷史過程中形成，具備一定結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)，并與工程建筑關(guān)于。巖體多裂隙性特點(diǎn)決定了巖體與巖石（單一巖塊）工程地質(zhì)性質(zhì)有顯著不一樣。二者最根本區(qū)分，就是巖體中巖石被各種結(jié)構(gòu)面所切割。這些結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度與巖石相比要低得多，而且破壞了巖體連續(xù)完整性。巖體工程性質(zhì)首先取決于這些結(jié)構(gòu)面性質(zhì)，其次才是組成巖體巖石性質(zhì)。另外，在大自然中，多數(shù)巖石強(qiáng)度都是很高，對于通常工程建筑物要求來說，是能夠滿足，而巖體強(qiáng)度，尤其是沿軟弱結(jié)構(gòu)面方向強(qiáng)度卻往往很低，不能滿足建筑物要求。所以，從工程實(shí)踐客觀需要來看，研究巖體特征比研究巖石特征更為主要。4、虛擬仿真試驗(yàn)教學(xué)7月12日早晨，在學(xué)院安排下我們來到位于土建樓土木工程虛擬現(xiàn)實(shí)與仿真試驗(yàn)室，在試驗(yàn)室內(nèi)我們先觀看了鄭萬高鐵介紹視頻。鄭萬高鐵是鄭渝鐵路主要組成部分，全長818公里，技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為客運(yùn)專線，速度目標(biāo)值為350公里/小時(shí)，估算投資總額1040億元。，鄭萬高鐵湖北段建設(shè)中，成功研發(fā)“小導(dǎo)管軟巖高壓注漿預(yù)加固技術(shù)”，并在高鐵軟弱頁巖富水隧道首次成功使用。虛擬試驗(yàn)正是以鄭萬高鐵其中一截隧道為背景設(shè)計(jì)。4.1軟件模擬首先，老師先用軟件一步一步為我們演示隧道、地鐵經(jīng)典施工工法，率領(lǐng)我們完成一個(gè)循環(huán)作業(yè)操作流程。隨即老師留出幾十分鐘讓我們自己操作一遍，感受隧道施工流程。施工步驟：開挖施工a.仰拱棧橋處理了掌子面開挖支護(hù)施工與仰拱施工無法同時(shí)進(jìn)行問題，為確保施工進(jìn)度，打開背包，選取“仰拱棧橋”。b.施工前，利用全電腦三臂鑿巖臺車進(jìn)行超前探孔，分析復(fù)原地質(zhì)情況，形成地質(zhì)匯報(bào)，打開背包，選取“三臂鑿巖臺車”。c.施做超前探孔，超前探孔為30m。d.為確保安全開挖，預(yù)先提供增強(qiáng)地層承載力暫時(shí)支護(hù)，打開背包，選取“管棚管”。e.利用超前玻璃纖維錨桿進(jìn)行超前支護(hù)，打開背包，選取“玻璃纖維錨桿”。f.鉆孔結(jié)束后，利用三臂鑿巖臺車舉升吊籃，進(jìn)行人工裝藥連線操作，打開背包，請選擇“炸藥”。g.待人員、設(shè)備撤離到安全位置后，進(jìn)行起爆操作。h.利用挖掘機(jī)去除掌子面及圍巖危石。打開背包，請選擇“挖掘機(jī)”。i.利用濕噴機(jī)械手進(jìn)行掌子面及圍巖初噴。利用水泥罐車運(yùn)輸初噴混凝土，打開背包，請選擇“濕噴機(jī)械手”。j.利用運(yùn)輸機(jī)和鏟車進(jìn)行將洞渣運(yùn)輸至棄渣場，請打開背包，選擇“自卸汽車”+“鏟車”。早期支護(hù)k.利用拱架自動安裝臺架進(jìn)行拱架及鋼筋網(wǎng)片安裝，請打開背包，選擇“拱架安裝臺車”。l.利用錨桿鉆機(jī)施做鎖腳錨管、系統(tǒng)錨桿、超前小導(dǎo)管孔，請打開背包，選擇“錨桿鉆機(jī)”。m.利用人工安裝鎖腳錨管，請打開背包，選擇“鎖腳錨管”。n.利用人工安裝系統(tǒng)錨桿，請打開背包，選擇“系統(tǒng)錨桿”。o.利用人工安裝超前小導(dǎo)管，請打開背包，選擇“超前小導(dǎo)管”。p.利用濕噴機(jī)械手進(jìn)行噴射混凝土作業(yè)，打開背包，選擇“溫噴機(jī)械手”。q.仰拱清理底渣后，施做鋼筋綁扎與仰拱模板定位、實(shí)現(xiàn)混凝土施工、仰拱填充施工及混凝土擋墻施工三個(gè)作業(yè)面同時(shí)施工。r.利用多功效鋪設(shè)臺架依次進(jìn)行基面處理、環(huán)向盲管安裝、土工布及防水板自動鋪掛并安裝鋼筋，請打開背包，選擇“多功效臺架”。二次襯砌s.利用軌行式無骨架模板臺車進(jìn)行拱墻襯砌，請打開背包，選擇“模板臺車”。t.利用養(yǎng)護(hù)臺架以噴淋方式對成形襯砌連續(xù)養(yǎng)護(hù)14天，請打開背包，選擇“養(yǎng)護(hù)臺架”。u.利用整體式電纜槽水溝模板臺車進(jìn)行電纜槽水溝施工，請打開青包，選擇“電纜槽水溝模板臺車”。v.至此，一個(gè)完整工藝流程演示完成，本試驗(yàn)結(jié)束。這次虛擬仿真試驗(yàn)讓我們體驗(yàn)了一次經(jīng)典施工工藝，填補(bǔ)了我們在這方面不足，同時(shí)增加了我們對這方面興趣。5、地鐵19號線新宮站北京地鐵19號線，原名北京地鐵R3線，位于北京市西部地域，南起大興區(qū)海子角地域，北至昌平區(qū)沙河地域，線路站間距大，速度目標(biāo)值高，采取A型車8節(jié)編組，全線最高速度120km/h，一期工程受土建實(shí)施限制限速100km/h，是一條穿越中心城大運(yùn)量南北向快線。一期工程線路南起豐臺新宮，北至海淀區(qū)牡丹園站，長約22.4公里，共設(shè)10座車站，分別為牡丹園站、北太平莊站、積水潭站、平安里站、金融街站、牛街站、景風(fēng)門站、草橋站、新發(fā)地站、新宮站，預(yù)計(jì)底完工。二期工程處于規(guī)劃中。北京地鐵19號線，將連接北京規(guī)劃新城區(qū)中大興、昌平這兩個(gè)新城區(qū)，有利于承接北京功效向外疏解。7月13日早晨，我們乘車到位于豐臺區(qū)南苑鄉(xiāng)中鐵四局地鐵19號線一期工程土建施工09協(xié)議段項(xiàng)目部，在那里項(xiàng)目部經(jīng)理和總工向我們介紹了19號線新宮站施工工法和項(xiàng)目進(jìn)展情況。5.1工程概況19號線新宮站車站右線起點(diǎn)里程為YK30+303.812，終點(diǎn)里程為YK30+655.812，總長352m。有效站合中心處里程為K30+546.812，寬43.5m（側(cè)墻外皮），高21.72m，頂板覆土約3.7m。車站共設(shè)置2個(gè)換乘通道、7個(gè)出入口（其中2個(gè)預(yù)留）、9個(gè)安全出口及2組風(fēng)亭。車站為地下三層鋼筋混凝士箱型框架結(jié)構(gòu)，標(biāo)準(zhǔn)段為五柱六跨結(jié)構(gòu)，小里程接區(qū)間段為單柱雙跨結(jié)構(gòu)，采取明挖法施工。部分隸屬結(jié)構(gòu)于主體結(jié)構(gòu)頂出，與主體結(jié)構(gòu)同期明挖實(shí)施；于現(xiàn)有新宮站換乘通道采取暗挖法施工、3號物業(yè)出入口和6號安全出口采取明、暗挖法結(jié)合施工，具余均采取明挖法施工。車站東、西兩端區(qū)間隧道均采取礦山法施工。車站主體基坑深約25.04~26.45m（不含局部降板），小里程接區(qū)間端基坑寬20.2m，采取“樁+撐”支護(hù)；標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬45.1m、轉(zhuǎn)轍機(jī)加寬段寬45.7m，采取“樁+錨”支護(hù)：大里程臨近現(xiàn)有站段寬45.1m，采取“樁+撐”支護(hù)。項(xiàng)目經(jīng)理向我們介紹工程重難點(diǎn)新宮站①四條線下穿現(xiàn)有線，風(fēng)險(xiǎn)極大，施工期間分為5次下穿施工；②中間為大斷面，跨度達(dá)成13.5m，密貼下穿現(xiàn)有線；③下穿長度長，達(dá)成46m；④下穿段施工工期較長（絕對工期450天），對現(xiàn)有線影響時(shí)間長。風(fēng)險(xiǎn)分析為：①大斷面平頂直墻隧道CRD法開挖群洞效應(yīng)會對現(xiàn)有線運(yùn)行造成影響；②長距離密貼下穿運(yùn)行地鐵車站區(qū)間隆道施工方法及施工工序不合理、加固方法不到位，不但影響結(jié)構(gòu)本身施工安全，而且會對現(xiàn)有站正常運(yùn)行造成影響；③下穿段區(qū)間全斷面后退式深孔準(zhǔn)漿漿液配比、注漿壓力、注漿量、注漿范圍、孔位分布等參數(shù)不合理，會造成現(xiàn)有站底板隆起或沉降。5.2實(shí)習(xí)經(jīng)過抵達(dá)中鐵四局地鐵19號線一期工程土建施工09協(xié)議段項(xiàng)目部后，在會議室項(xiàng)目經(jīng)理向我們介紹了新宮站工程概況、工程重難點(diǎn)以及項(xiàng)目部建設(shè)要求。他提到項(xiàng)目部建設(shè)主要以四大功效、五大理念為主，四大功效是辦公區(qū)、住宿區(qū)、餐飲區(qū)、活動區(qū)，五大理念是標(biāo)準(zhǔn)化、信息化、學(xué)習(xí)型、創(chuàng)新型、幸福型。隨即項(xiàng)目經(jīng)理率領(lǐng)我們來到明挖區(qū)段施工工地，為我們講解了明挖車站支護(hù)形式和相關(guān)施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。下面分別是新宮站鋼支撐施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)、錨索施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)以及土方開挖及樁間網(wǎng)噴質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。參觀完施工工地后，我們回到會議室，項(xiàng)目經(jīng)理再次為我們解答了部分問題后就乘車回到學(xué)校。5.3工程技術(shù)（1）基坑支護(hù)基坑支護(hù)，是為確保地下結(jié)構(gòu)施工及基坑周圍環(huán)境安全，對基坑側(cè)壁及周圍環(huán)境采取支擋、加固與保護(hù)方法。常見基坑支護(hù)形式主要有：a.排樁支護(hù)，樁撐、樁錨、排樁懸臂；b.地下連續(xù)墻支護(hù)，地連墻+支撐；c.水泥擋土墻；d.土釘墻（噴錨支護(hù)）；e.逆作拱墻；f.原狀土放坡；g.樁、墻加支撐系統(tǒng)；h.簡單水平支撐；i.鋼筋混凝土排樁；j.上述兩種或者兩種以上方式合理組合等。基坑支護(hù)作為一個(gè)結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)要滿足穩(wěn)定和變形要求，即通常規(guī)范所說兩種極限狀態(tài)要求，即承載能力極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)。所謂承載能力極限狀態(tài)，對基坑支護(hù)來說就是支護(hù)結(jié)構(gòu)破壞、傾倒、滑動或周圍環(huán)境破壞，出現(xiàn)較大范圍失穩(wěn)。通常設(shè)計(jì)要求是不允許支護(hù)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)這種極限狀態(tài)。而正常使用極限狀態(tài)則是指支護(hù)結(jié)構(gòu)變形或是因?yàn)殚_挖引發(fā)周圍土體產(chǎn)生變形過大，影響正常使用，但未造成結(jié)構(gòu)失穩(wěn)。所以，基坑支護(hù)設(shè)計(jì)相對于承載力極限狀態(tài)要有足夠安全系數(shù)，不致使支護(hù)產(chǎn)生失穩(wěn)，而在確保不出現(xiàn)失穩(wěn)條件下，還要控制位移量，不致影響周圍建筑物安全使用。因而，作為設(shè)計(jì)計(jì)算理論，不但要能計(jì)算支護(hù)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定問題，還應(yīng)計(jì)算其變形，并依照周圍環(huán)境條件，控制變形在一定范圍內(nèi)。19號線新宮站小里程接區(qū)間端基坑寬20.2m，寬度較小，所以采取“樁+鋼支撐”支護(hù)形式，在標(biāo)準(zhǔn)段基坑寬45.1m，寬度較大，假如采取鋼支撐，鋼支撐撓度變形會較大，可能會發(fā)生失穩(wěn)情況，所以采取“樁+錨索”支護(hù)形式。（2）BIM技術(shù)我們第一次接觸BIM技術(shù)是在上學(xué)期鋼結(jié)構(gòu)BIM技術(shù)講座上，在講座上我們才知道信息化對于一個(gè)工程有非常大影響。建筑信息化模型（BIM）英文全稱是BuildingInformationModeling，是一個(gè)完備信息模型，能夠?qū)⒐こ添?xiàng)目在全生命周期中各個(gè)不一樣階段工程信息、過程和資源集成在一個(gè)模型中，方便被工程各參加方使用。經(jīng)過三維數(shù)字技術(shù)模擬建筑物所具備真實(shí)信息，為工程設(shè)計(jì)和施工提供相互協(xié)調(diào)、內(nèi)部一致信息模型，使該模型達(dá)成設(shè)計(jì)施工一體化，各專業(yè)協(xié)同工作，從而降低了工程生產(chǎn)成本，保障工程按時(shí)按質(zhì)完成。從BIM設(shè)計(jì)過程資源、行為、交付三個(gè)基本維度，給出設(shè)計(jì)企業(yè)實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)方法和實(shí)踐內(nèi)容。BIM（建筑信息模型）不是簡單將數(shù)字信息進(jìn)行集成，而是一個(gè)數(shù)字信息應(yīng)用，并能夠用于設(shè)計(jì)、建造、管理數(shù)字化方法。這種方法支持建筑工程集成管理環(huán)境，能夠使建筑工程在其整個(gè)進(jìn)程中顯著提升效率、大量降低風(fēng)險(xiǎn)。在項(xiàng)目經(jīng)理介紹建設(shè)要求五大理念之一信息化就是指BIM技術(shù)利用。針對工程結(jié)構(gòu)復(fù)雜，現(xiàn)場施工人員看圖難問題，利用BIM技術(shù)制作三維交底和三維技術(shù)施工指導(dǎo)書、用于現(xiàn)場指導(dǎo)施工，輔助現(xiàn)場人員了解施工圖紙及技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)。6、新機(jī)場線隧道工程7月16日早晨，我們乘車來到了北京地鐵19號線一期工程土建施工07協(xié)議段項(xiàng)目部參觀學(xué)習(xí)6.1工程概況北京地鐵19號線一期工程南起新宮站，北至牡丹園站，線路全長22.4km，共設(shè)10座車站、其中8座為換乘車站。由中鐵二十三局負(fù)責(zé)施工07協(xié)議段包含1站3區(qū)間，共中三座區(qū)間采取明挖法、暗挖法施工，草橋站采取明挖法。協(xié)議造價(jià)7.94億元，協(xié)議開工日期7月1日，通車日期：新機(jī)場線9月20日；19號線12月20日。本工程上跨現(xiàn)有10號線、下穿河流、建（構(gòu)）筑物、橋梁、鐵路、市政管線等，工程施工風(fēng)險(xiǎn)大。19號線、新機(jī)場線新草區(qū)間位于草橋站小里程端，京開高速東側(cè)，鎮(zhèn)國寺北街南側(cè)地塊內(nèi)，下穿鎮(zhèn)國寺北街，上跨M10草橋站~紀(jì)家廟盾構(gòu)區(qū)間。盾構(gòu)接收井及活塞風(fēng)井采取明挖法施工，盾構(gòu)接收井至區(qū)間活塞風(fēng)井采取暗挖法施工，下穿鎮(zhèn)國寺北街且上跨M10盾構(gòu)區(qū)間段采取洞樁法施工。草橋站位于鎮(zhèn)國寺北街北側(cè)，南北向設(shè)置，為新機(jī)場線與19號線合建車站，同時(shí)實(shí)施，與現(xiàn)有10號線草橋站換乘。草橋站全長315.4m，寬137m，建筑面積約5平方米，采取明挖法施工。新機(jī)場線站后折返區(qū)間全長約663m，區(qū)間下穿馬草河部分采取明挖法施工，長度138m，為單層雙跨矩形斷面；其余部分采取礦山法施工，為單洞單線馬蹄形斷面，長度共504m（前后分別為132m/372m）。區(qū)間于婚紗攝影城綠地內(nèi)設(shè)置一座明挖區(qū)間風(fēng)井，區(qū)間末端設(shè)置一座明挖豎井。6.2實(shí)習(xí)經(jīng)過抵達(dá)項(xiàng)目部后，在會議室項(xiàng)目總工向我們介紹了07協(xié)議段工程概況、新機(jī)場線盾構(gòu)井以及19號線盾構(gòu)井，為我們展示了明挖區(qū)段部分圖片和草橋站換乘通道。隨即，我們在項(xiàng)目總工和老師率領(lǐng)下，先去了暗挖施工現(xiàn)場，參觀了導(dǎo)洞臺階法施工。然后我們參觀了明挖區(qū)間，近一步了解鋼支撐支護(hù)形式。經(jīng)過馬路，我們參觀了車站明挖放坡開挖施工現(xiàn)場。參觀結(jié)束后，我們乘車回到學(xué)校6.3工程技術(shù)明挖法是指一個(gè)先將地面挖開，在露天情況下修筑襯砌，然后再覆蓋回填地下工程施工方法。多用于淺埋隧道。明挖法是軟土地下工程施工中最基本、最慣用施工方法。明挖法即先從地表向下開挖基坑或塹壕，直至設(shè)計(jì)標(biāo)高后，自基底由下向上次序施工，完成地下工程主體結(jié)構(gòu)后進(jìn)行土方回填，最終完成地下工程施工。明挖法施工具備歷史悠久、應(yīng)用廣泛特點(diǎn)。據(jù)統(tǒng)計(jì)采取明挖法建造地下工程約占軟土工程總數(shù)三分之二以上。明挖法優(yōu)點(diǎn)是施工技術(shù)簡單、快速、經(jīng)濟(jì)及主體結(jié)構(gòu)受力條件很好等，在沒有地面交通和環(huán)境等條件限制時(shí)，應(yīng)是首選方法。但其缺點(diǎn)也是顯著，如阻斷交通時(shí)間較長，噪聲與震動等。按照對邊坡維護(hù)方式不一樣，明挖法可分為放坡明挖法、懸臂支護(hù)明挖法和圍護(hù)結(jié)構(gòu)加支撐明挖法。7、地鐵16號線富豐橋站7月17日早晨，我們冒著大雨，從學(xué)校乘車前往16號線富豐橋站進(jìn)行參觀實(shí)習(xí)。富豐橋站位于西四環(huán)南路與富豐路交叉口路下，在路口四角均設(shè)置出入口，周圍分布有豐臺科技園、資和信大廈、常豐園及韓莊子居住區(qū)等。富豐橋站施工是比較有創(chuàng)新特色PBA工法施工。經(jīng)過近一個(gè)多小時(shí)行駛，我們來到了北京建工北京地鐵16號線24標(biāo)項(xiàng)目部。7.1工程概況北京地鐵16號線工程土建施工24協(xié)議段，工程所在地為北京市豐臺區(qū)富豐路，本標(biāo)段工程包含一站兩區(qū)間，其中車站為富豐橋站（暗挖長為212.3m）；區(qū)間為富-看區(qū)間（暗挖長為1010m）、看-榆區(qū)間（暗挖長為790m）。工程范圍包含土建工程、降水工程、總負(fù)責(zé)及協(xié)調(diào)管理服務(wù)、站前廣場等。富豐橋站位于富豐路、科興路和西四環(huán)南路富豐橋交叉口，車站呈東西向布置，總長212.3m，車站主體結(jié)構(gòu)采取PBA洞樁法施工，設(shè)置3個(gè)施工豎井、2個(gè)風(fēng)道、4個(gè)出入口、1個(gè)外掛廳和1個(gè)安全出口。富豐橋站為雙層三跨島式車站。主體結(jié)構(gòu)寬21.3m，高16.05m，總長212.3m，覆土約8.0m，采取PBA潤樁法施工。車站頂部板處于卵石③層，局部細(xì)中砂③1層；邊墻穿過卵石③層及細(xì)砂、中砂③1層、卵石④層、卵石⑤層，底板坐落在卵石⑤層。車站施工范圍內(nèi)含水層主要分布在卵石⑤層，地下水位標(biāo)高為23.93m（埋深為23.35m），位于車站基底以上1.0m。富豐橋站-看丹站區(qū)間起于西四環(huán)與富豐路十字交口處富豐橋站西端，處富豐橋站后，沿規(guī)看丹南路由東向西敷設(shè)，止于看丹站東側(cè)。區(qū)間長約1010.2m，在東端和西段各設(shè)有一個(gè)豎井，采取礦山法施工。區(qū)間穿越土層主要有：卵石③3層和卵石④層。區(qū)間覆土厚度為11.8至17.5m，區(qū)間下穿京山鐵路箱涵，凈距約8.7m。地下水位25m至27m，由東向西逐步升高，位于區(qū)間結(jié)構(gòu)底板附近。區(qū)間為單洞單線結(jié)構(gòu)，馬蹄形斷面，最大開挖高度6.42m，寬度6.3m，早期支護(hù)為250mm厚C20噴射混凝土，二襯為300mm厚C40P10模筑混凝土?？吹ふ?榆樹莊站區(qū)間，該區(qū)間采取礦山法施工，設(shè)置1個(gè)施工堅(jiān)井及橫通道，兼作聯(lián)絡(luò)通道及泵房，區(qū)間總長790m，其中堅(jiān)并間西（往榆樹莊方向）325m，豎井向東（往看丹站方向）465m。區(qū)間結(jié)構(gòu)主要穿越卵石③層，卵石④層，其中在里程K21+050~K21+200區(qū)間穿越垃圾填士。垃圾坑填棄材料多以建筑垃圾為主，局部混雜生活垃圾。區(qū)間為單洞單線結(jié)構(gòu)，馬蹄形斷面，最大開挖高度6.42m。寬6.3m，早期支護(hù)為250mm厚C20噴射混凝土，二襯為300mm厚C40P10模筑混凝土。7.2實(shí)習(xí)經(jīng)過抵達(dá)項(xiàng)目部后，項(xiàng)目總工為我們介紹富豐橋站項(xiàng)目標(biāo)工程概況以及施工工法，隨即介紹了施工進(jìn)展情況：富豐橋站施工情況為車站主體初支小導(dǎo)洞和二襯頂板已經(jīng)完成工，車站站廳層上為開報(bào)成，正在進(jìn)行站廳層中板、側(cè)墻、軌頂風(fēng)道結(jié)構(gòu)施工，站廳層土層開挖；車站站廳層結(jié)構(gòu)施工為站廳層板累計(jì)完成3段；側(cè)墻澆筑完成2段，第三段層板鋼筋綁扎，第七段、第八段墻槽砌筑，站廳層土方開挖累計(jì)完成90%；L2號井向東區(qū)間右線初支開挖累計(jì)完成215m，向東左線開挖累計(jì)完成155m，L1號井向西區(qū)間右線初支開挖累計(jì)完成121m；左線開挖累計(jì)完成42m（止水試驗(yàn)施工）；左線向西開挖累計(jì)完成233m，右線向東開挖累計(jì)完成167m，右線問西累計(jì)完成165m，右線向東開挖累計(jì)完成187m。接著項(xiàng)目總工向我們介紹了本項(xiàng)目特色PBA洞樁法施工。隨即我們?nèi)チ耸┕がF(xiàn)場近一步參觀學(xué)習(xí)，我們參觀了正在施工站廳層側(cè)墻以及站廳層中板和人行通道，施工完成中柱、頂縱梁等。參觀結(jié)束后，在會議室由一位北交畢業(yè)博士學(xué)姐為我們排疑解惑，隨即我們乘車回到了學(xué)校7.3工程技術(shù)“PBA”工法由邊樁、中樁（柱）、頂梁、底梁、頂拱共同組成早期受力體系，承受施工過程荷載；其主要思想是將蓋挖及分步暗挖法有機(jī)結(jié)合起來，發(fā)揮各自優(yōu)勢，在頂蓋保護(hù)下能夠逐層向下開挖土體，施作二次襯砌，可采取順作和逆作兩種方法施工，最終形成由早期支護(hù)+二次襯砌組合而成永久承載體系。本項(xiàng)目取消了下部四個(gè)導(dǎo)洞，并將上部四個(gè)導(dǎo)洞中中間兩個(gè)合并在一起，降低施工縫，方便施工操作。8、講座因?yàn)閹滋鞆?qiáng)降雨，原定7月18日國圖站隧道工程盾構(gòu)區(qū)間進(jìn)水嚴(yán)重，存在安全隱患，所以學(xué)院決定改為室內(nèi)講座，講座內(nèi)容為北京暗挖地鐵穿越工程和相關(guān)盾構(gòu)知識。8.1暗挖地鐵穿越工程早晨九點(diǎn)，在思源西樓402教室，房倩老師現(xiàn)為我們講解了暗挖地鐵穿越過程。立項(xiàng)背景及思緒為至底，北京城市道路里程達(dá)6360公里，規(guī)模遠(yuǎn)超其余城市；城市環(huán)境下，地下空間暗挖施工不可防止地穿越道路橋梁等；暗挖施工控制不妥會引發(fā)結(jié)構(gòu)本身破壞，施工擾動造成地層變形向周圍傳遞會造成道路塌陷，橋梁損傷；穿越工程一旦發(fā)生事故將造成重大損失和惡劣社會影響；另外，北京是政治、文化中心，政治敏感性強(qiáng)，安全控制要求高。隨即房倩老師為我們介紹了該項(xiàng)目標(biāo)創(chuàng)新點(diǎn)，該項(xiàng)目主要科技創(chuàng)新為：創(chuàng)新點(diǎn)一包含①揭示了暗挖隧道變形規(guī)律和漸進(jìn)破壞特征。研發(fā)了一系列隧道開挖模擬試驗(yàn)裝置，取得創(chuàng)造專利授權(quán)；提出北京經(jīng)典地層暗挖隧道地層變形規(guī)律和漸進(jìn)破壞特征。②提出了基于熱力學(xué)原理隧道施工地層變形預(yù)測方法。利用隧道地層變形、破壞模式，考慮功-能-耗散守恒關(guān)系；填補(bǔ)了淺埋隧道變形塑性解空白，預(yù)測精度高于傳統(tǒng)方法。③建立了穿越工程非線性彈性地基梁分析模型。首次在模型中考慮因?yàn)榇┰皆斐蓨A層土剛度改變；模型預(yù)測結(jié)果與數(shù)值模擬和現(xiàn)場實(shí)測高度吻合。④提出了穿越工程非線性接觸大規(guī)模并進(jìn)行計(jì)算方法。首次將計(jì)算接觸力學(xué)dualmortar元引入到暗挖隧道穿越工程接觸計(jì)算，突出了傳統(tǒng)接觸算法難以適用復(fù)雜穿越工程超算瓶頸；結(jié)果應(yīng)用于京張高鐵清華園隧道穿越地鐵13號線工程，首次在城市暗挖穿越領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)上億自由度隱式超算分析。創(chuàng)新點(diǎn)二包含①明確了穿越工程中變形作為關(guān)鍵控制指標(biāo)。調(diào)研國內(nèi)外100余起暗挖施工安全事故，明確了變形能夠作為塌方事故臨界指標(biāo)；首次基于能量守恒原理，從理論上論證了變形作為暗挖隧道穿越工程控制指標(biāo)合理性。②建立了穿越工程多層次控制標(biāo)準(zhǔn)體系。為保障工程建設(shè)安全，提出暗挖區(qū)間隧道30mm、暗挖車站60mm地表沉降控制標(biāo)準(zhǔn)；保障到道橋安全，提出考慮道橋損傷安全控制標(biāo)準(zhǔn)制訂方法；保障道路行車舒適性，提出考慮行駛舒適性路面沉降控制標(biāo)準(zhǔn)。③提出了穿越工程過程控制標(biāo)準(zhǔn)制訂方法?；谧冃晤A(yù)測結(jié)果，將變形控制標(biāo)準(zhǔn)分解到施工全過程，經(jīng)過過程目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，滿足總體控制標(biāo)準(zhǔn)。創(chuàng)新點(diǎn)三包含①攻克了大斷面暗挖隧道工法選擇難題（變形源頭控制）。首次系統(tǒng)說明了大斷面暗挖隧道控制地層變形關(guān)鍵是盡早形成穩(wěn)定拱蓋支撐體系，提出變形最小暗挖隧道工法；應(yīng)用于15號線下穿大屯路隧道，地表沉降減小40%以上；推廣應(yīng)用于16號線多座洞樁法施工車站，地表沉降可減小50%。②研發(fā)了控制注漿加固技術(shù)（變形傳輸介質(zhì)控制）?；诎低谙麓┑缆纷冃慰刂埔?，提出加固體力學(xué)性能和加固范圍確實(shí)定方法，經(jīng)過控制注漿技術(shù)實(shí)現(xiàn)了加固體系能、范圍可控；應(yīng)用于16號線暗挖穿越現(xiàn)有道路，地表沉降由52mm減小到34mm。③研發(fā)了橋梁主動頂升技術(shù)（變形影響對象控制）。基于暗挖穿越橋梁變形控制要求，提出了頂升位置、頂升時(shí)機(jī)和頂升量確實(shí)定方法，經(jīng)過主動頂升技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對橋樁沉降主動賠償；應(yīng)用于7號線穿越雙井橋、廣安門橋，橋梁梁體沉降控制在1mm。創(chuàng)新點(diǎn)四包含①建立了暗挖穿越工難安全風(fēng)險(xiǎn)控制技術(shù)體系。取得創(chuàng)造專利授權(quán)，開發(fā)智慧化輔助決議平臺，能夠經(jīng)過工程實(shí)時(shí)監(jiān)測和過程預(yù)測對施工參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化；從技術(shù)層面保障了暗挖穿越工程安全。②建立了暗挖隧道穿越工程6方聯(lián)動建管體系。依靠北京暗挖隧道穿越市政路橋工程，建立了包含風(fēng)險(xiǎn)源4級管理、風(fēng)險(xiǎn)事件3級預(yù)警管理體系，開發(fā)對應(yīng)軟件平臺；從管理層面保障了暗挖穿越工程安全。隨即房倩老師介紹了技術(shù)先進(jìn)性對比以及項(xiàng)目推廣應(yīng)用和效益。接下來王劍晨博士為我們介紹了北京暗挖隧道下穿地鐵發(fā)展歷程及變形控制對策研究。新建地下工程不可防止地大量穿越現(xiàn)有地鐵或橋梁，穿越施工會引發(fā)現(xiàn)有結(jié)構(gòu)不均勻沉降，一旦沉降超限將嚴(yán)重威脅現(xiàn)有結(jié)構(gòu)安全，甚至影響城市交通正常運(yùn)行；同時(shí)，也會造成地鐵工程停工及其余安全事故發(fā)生，造成嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。穿越工程是城市地下工程建設(shè)中風(fēng)險(xiǎn)最高工程，其本質(zhì)是新建地下結(jié)構(gòu)施工造成地層變形對現(xiàn)有交通基礎(chǔ)設(shè)施擾動而產(chǎn)生安全問題。王博士介紹到三大穿越工程特點(diǎn)：“險(xiǎn)”、“患”、“難”。監(jiān)管不嚴(yán)造成了許多工程問題，所以穿越工程管控至關(guān)主要。嚴(yán)苛保護(hù)政策，造就了北京特有穿越工程變形控制技術(shù)。隨即王博士為我們講述了穿越工程發(fā)展歷程，從以前傳統(tǒng)防護(hù)到現(xiàn)在主動防護(hù)（千斤頂頂升、注漿抬升、配重頂進(jìn)等）。王博士經(jīng)過北京地鐵5號線崇文門站、4號線宣武門站、2號線車站、16號線蘇州街站近一步講述了穿越工程發(fā)展以及工廠推廣及應(yīng)用。8.2盾構(gòu)工法下午兩點(diǎn)，在思源西樓402教室，李興高老師現(xiàn)為我們講解了盾構(gòu)工法。首先，李老師為我們講解了盾構(gòu)分類，主要分為全方面敞開式、部分敞開式以及閉胸式。北京市地鐵盾構(gòu)用大部分為閉胸式土壓平衡式和泥水加壓式。盾構(gòu)機(jī)是盾構(gòu)工法最為主要部分，盾構(gòu)機(jī)是一個(gè)使用盾構(gòu)法隧道掘進(jìn)機(jī)。盾構(gòu)施工法是掘進(jìn)機(jī)在掘進(jìn)同時(shí)構(gòu)建（鋪設(shè)）隧道之“盾”（指支撐性管片），它區(qū)分于敞開式施工法。國際上，廣義盾構(gòu)機(jī)也能夠用于巖石地層，只是區(qū)分于敞開式（非盾構(gòu)法）隧道掘進(jìn)機(jī)。而在我國，習(xí)慣上將用于軟土地層隧道掘進(jìn)機(jī)稱為（狹義）盾構(gòu)機(jī)，將用于巖石地層稱為（狹義）TBM。盾構(gòu)機(jī)依照工作原理通常分為手掘式盾構(gòu)，擠壓式盾構(gòu)，半機(jī)械式盾構(gòu)（局部氣壓、全局氣壓），機(jī)械式盾構(gòu)（開胸式切削盾構(gòu)，氣壓式盾構(gòu)，泥水加壓盾構(gòu)，土壓平衡盾構(gòu)，混合型盾構(gòu)，異型盾構(gòu)）。①半敞開式，手掘式及半機(jī)械式盾構(gòu)均為半敞開式開挖，這種方法適于地地質(zhì)條件很好，開挖面在掘進(jìn)中能維持穩(wěn)定或在有輔助方法是能維持穩(wěn)定情況，其開挖通常是從頂部開始逐層向下挖掘。若土層較差，還可借用千斤頂加撐板對開挖面進(jìn)行暫時(shí)支撐。采取敞開式開挖，處理孤立障礙物、糾偏、超挖均為其它方式輕易。為盡可能降低對地層擾動，要適當(dāng)控制超挖量與暴露時(shí)間。②機(jī)械切削式，指與盾構(gòu)直徑相仿全斷面旋轉(zhuǎn)切削刀盤開挖方式。依照地質(zhì)條件好壞，大刀盤可分為刀架間無封板及有封板兩種。刀架間無封板適適用于土質(zhì)很好條件。大刀盤開挖方式，在彎道施工或糾偏是不如敞開式開挖便于超挖。另外，去除障礙物也不如敞開式開挖。使用大刀盤盾構(gòu)，機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，消耗動力較大。③網(wǎng)格式，采取網(wǎng)格式開挖，開挖面由網(wǎng)格梁與格板分成許多格子。開挖面支撐作用是由土粘聚力和網(wǎng)格厚度范圍內(nèi)阻力而產(chǎn)生。當(dāng)盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)，土體就從格子里擠出來。依照土性質(zhì)，調(diào)整網(wǎng)格開孔面積。采取網(wǎng)格式開挖時(shí)，在全部千斤頂縮回后，會產(chǎn)生較大盾構(gòu)后退現(xiàn)象，造成地表沉降，所以，在施工務(wù)必采取有效方法，預(yù)防盾構(gòu)后退。④擠壓式，全擠壓式和局部擠壓式開挖，因?yàn)椴怀鐾粱蛑徊糠殖鐾?，對地層有較大擾動，在施工軸線時(shí)，應(yīng)盡可能避開地面建筑物。局部擠壓式施工時(shí)，要精心控制出土量，以降低和控制地表變形。全擠壓式施工時(shí)，盾構(gòu)把四面一定范圍內(nèi)土體擠密實(shí)。最終，李老師為我們展示了各種形式盾構(gòu)機(jī)，各種盾構(gòu)管片，以及各種刀面。9、京沈客專工程7月19日早晨，我們乘車前往中鐵十四局集團(tuán)有限企業(yè)京沈客專京冀段十二標(biāo)，經(jīng)過幾十分鐘旅程，我們抵達(dá)了京沈客專京冀十二標(biāo)項(xiàng)目部。9.1工程概況京沈客專是《中長久鐵路網(wǎng)規(guī)劃》“四縱四橫”客運(yùn)專線主骨架京哈高速鐵路主要組成部分，是國家“十二五”規(guī)劃和北京市重點(diǎn)建設(shè)項(xiàng)目，是連接?xùn)|北與華北兩大經(jīng)濟(jì)圈主要通道。對促進(jìn)東北與華北經(jīng)濟(jì)融合，提升國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)具備十分主要作用。項(xiàng)目建成后，北京至沈陽全程約需2.5小時(shí)，將極大方便人們出行。京沈客專自北京星火站開始，經(jīng)河北省承德市、遼寧省朝陽市、阜新市至沈陽市現(xiàn)有沈陽站，全長693.763km，其中河北省境內(nèi)191.646km、遼寧省403.717km、北京市98.4km；全線橋隧比77.29%，除沈陽站外新建車站19座。京冀段線路總長290km，新建車站9個(gè)（星火站、順義西站、懷柔南站、密云東站、興隆西站、安匠站、承德南站、承德縣北站、平泉北站），包含橋梁98座93.3km，隧道54座152.9km，路基43.8km。京沈客專京冀段十二標(biāo)段全長5.32km（DK22+710.7-DK28+032.6），位于朝陽區(qū)境內(nèi)，起于地鐵15號線馬泉營地鐵站南側(cè)2號盾構(gòu)接收井，向北偏西方向至清河特大橋橋頭，包含隧道3.84km（盾構(gòu)3180m、3號豎井20m、暗挖210m、明挖430m），路基1.48km（U型槽976.5m、路基487.5m、框架橋1-16m）。主要工程量：管片預(yù)制安裝3187環(huán)，隧道開挖76.3萬立方，明挖填方4.7萬立方；路基挖方49萬方，填方39萬方；框架橋255.5頂平米?；炷?8萬方，鋼筋4.7萬噸。協(xié)議工期51個(gè)月，10月20日-12月31日。9.2實(shí)習(xí)經(jīng)過抵達(dá)項(xiàng)目部后，項(xiàng)目總工率領(lǐng)我們到施工現(xiàn)場進(jìn)行實(shí)地參觀學(xué)習(xí)，首先項(xiàng)目總工向我們介紹了新建京沈客專京冀段總平面圖以及京沈客專京冀段十二標(biāo)平面圖。然后，項(xiàng)目總工向我們介紹了該項(xiàng)目具備特色大直徑盾構(gòu)施工。中鐵十四局集團(tuán)大盾構(gòu)工程有限企業(yè)，成立于8月，為現(xiàn)在國內(nèi)唯一一家大盾構(gòu)專業(yè)施工企業(yè)，施工項(xiàng)目包括入城通道、江河湖海水下盾構(gòu)、軌道交通、綜合管廊、海綿城市等工程領(lǐng)域。企業(yè)注冊資本金3億元，資產(chǎn)總額22.61億元，年施工產(chǎn)值50億元。企業(yè)正式職員846人，專業(yè)技術(shù)人員占83%，中級以上職稱265人，一級建造師50人70個(gè)資格項(xiàng)。現(xiàn)在擁有施工項(xiàng)目40個(gè)，維保基地1個(gè)工程項(xiàng)目遍布全國20多個(gè)城市。大盾構(gòu)企業(yè)先后承建了南京緯七路長江隧道、南京地鐵十號線過江隧道、揚(yáng)州瘦西湖隧道，武漢地鐵8號線長江隧道、廈門地鐵2號線海底隧道、蕪湖長江隧道、杭州望江路隧道、蘇通GIL電力管廊等超大直徑和大直徑水下盾構(gòu)隧道工程。其中，被譽(yù)為“扛鼎之作”和“萬里長江第隧”南京長江隧道工程代表了當(dāng)今中國水下大盾構(gòu)隧道建設(shè)最高標(biāo)準(zhǔn)，2項(xiàng)結(jié)果獲“國家科技進(jìn)步二等獎”，并榮獲“魯班獎”、“詹天佑大獎”和“國家優(yōu)質(zhì)工程金獎”。南京地鐵十號線過江隧道工程，采取世界首創(chuàng)“小空間常壓換刀技術(shù)”榮獲“國家技術(shù)創(chuàng)造獎”。隨即，項(xiàng)目總工向我們展示了盾構(gòu)拼裝管片，講解了管片工作原理，并展示了完整隧道盾構(gòu)管片模型。接著，項(xiàng)目總工為我們講解了泥水處理流程，率領(lǐng)我們伴隨泥漿處理流程走了一個(gè)循環(huán)。隨即，我們經(jīng)過盾構(gòu)井進(jìn)入到隧道中，我們徒步三公里到了盾構(gòu)作業(yè)面進(jìn)行了參觀。我們參觀了盾構(gòu)機(jī)一二三四臺車，在項(xiàng)目總工講解下我們觀察到了盾構(gòu)機(jī)各種結(jié)構(gòu)。參觀完盾構(gòu)機(jī)后，回到地面，項(xiàng)目總工為我們解答了相關(guān)疑問后，我們便乘車回到學(xué)校。9.3工程技術(shù)盾構(gòu)法是暗挖法施工中一個(gè)全機(jī)械化施工方法。它是將盾構(gòu)機(jī)械在地中推進(jìn)，經(jīng)過盾構(gòu)外殼和管片支承四面圍巖預(yù)防發(fā)生往隧道內(nèi)坍塌。同時(shí)在開挖面前方用切削裝置進(jìn)行土體開挖，經(jīng)過出土機(jī)械運(yùn)出洞外，靠千斤頂在后部加壓頂進(jìn)，并拼裝預(yù)制混凝土管片，形成隧道結(jié)構(gòu)一個(gè)機(jī)械化施工方法。盾構(gòu)又分為土壓平衡盾構(gòu)和泥水加壓平衡盾構(gòu)兩種。土壓平衡盾構(gòu)是把土料(必要時(shí)添加泡沫等對土壤進(jìn)行改良)作為穩(wěn)定開挖面介質(zhì)，刀盤后隔板與開挖面之間形成泥土室，刀盤旋轉(zhuǎn)開挖使泥土料增加，再由螺旋輸料器旋轉(zhuǎn)將土料運(yùn)出，泥土室內(nèi)土壓可由刀盤旋轉(zhuǎn)開挖速度和螺旋輸出料器出土量(旋轉(zhuǎn)速度)進(jìn)行調(diào)整。它又可細(xì)分為削土加壓盾構(gòu)、加水土壓盾構(gòu)、加泥土壓盾構(gòu)和復(fù)合土壓盾構(gòu)。泥水加壓盾構(gòu)法施工，指在盾構(gòu)開挖面密封隔倉內(nèi)注入泥水，經(jīng)過泥水加壓和外部壓力平衡，以確保開挖面土體穩(wěn)定。盾構(gòu)推進(jìn)時(shí)開挖下來土進(jìn)入盾構(gòu)前部泥水室，經(jīng)攪拌裝置進(jìn)行攪拌，攪拌后高濃度泥水用泥水泵送到地面，泥水在地面經(jīng)過分離，然后進(jìn)入地下盾構(gòu)泥水室，不停地排渣凈化使用。京沈客專京冀十二標(biāo)段項(xiàng)目施工采取是泥水加壓平衡盾構(gòu)，所用盾構(gòu)機(jī)為京沈客專望京一號、望京二號泥水平衡盾構(gòu)機(jī)。京沈客專望京一號、望京二號泥水平衡盾構(gòu)機(jī)由中鐵十四局集團(tuán)與鐵建重工聯(lián)合研發(fā)，采取國際先進(jìn)水平、擁有全部自主產(chǎn)權(quán)泥水平衡系統(tǒng)。開挖直徑10.87m，管片外徑10.5m、內(nèi)徑9.5m、環(huán)寬2m，盾構(gòu)機(jī)總長87m，整機(jī)重量1900t，最大工作壓力7.5bar，裝機(jī)容量5267KVA，柱軸承直徑6m，分為10個(gè)驅(qū)動單元，由10個(gè)變頻電機(jī)、10組減速箱組成。刀盤轉(zhuǎn)速0-2.6rpm，額定扭矩16602KNm（最大20700KNm）。推進(jìn)系統(tǒng)由25組、50根油缸組成，額定推力120567KN（最大140672KN）。盾體采取Q3458煙板整體譽(yù)焊而成，盾尾密封系統(tǒng)由3道盾尾刷+1道鋼板束組成，盾尾間隙40mm。盾構(gòu)機(jī)后配套由4臺車組成。其中一號臺車主要包含盾構(gòu)機(jī)主控室、同部注漿系統(tǒng)、泥水環(huán)流系統(tǒng)、管片吊車及盾構(gòu)機(jī)主驅(qū)動變頻器控制柜；二號臺車包含主驅(qū)動密封油脂系統(tǒng)、主驅(qū)動集中潤滑系統(tǒng)、盾尾密封系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)及變壓器低壓控制柜；三號臺車主要包含冷卻水系統(tǒng)、工業(yè)氣體系統(tǒng)（空壓機(jī)、儲氣罐及其控制系統(tǒng)）、高壓控制柜及高壓電纜托盤；四號合車包含測量導(dǎo)向系統(tǒng)、管路延伸系統(tǒng)、應(yīng)急發(fā)電系統(tǒng)及污水排放系統(tǒng)。泥水系統(tǒng)主要由膨潤土、CMS、純堿和水組成；膨潤土作用提升泥水粘度、比重、懸浮性、觸變性；CMS（縮甲基淀粉）作用降低失水率、增加粘度n純堿調(diào)整PH值、分散泥水顆粒。支護(hù)泥水在泥水盾構(gòu)掘進(jìn)中起著主要作用。在開挖面土體表面形成泥膜，泥膜厚度隨滲透時(shí)間增加而增加，從而有效提升滲透抵抗力。支承、穩(wěn)定開挖面土體。盾構(gòu)借助泥水壓力與正面土壓產(chǎn)生泥水平衡效果，有效支承正面土體。對刀盤和刀具等切削設(shè)備有冷卻和潤滑作用。10、京張高鐵清華園隧道7月20日下午，我們乘車前往最終一個(gè)實(shí)習(xí)地點(diǎn)，位于海淀區(qū)雙清路中鐵十四局京張高鐵項(xiàng)目部。經(jīng)過半個(gè)小時(shí)車程，我們到了中鐵十四局京張高鐵一標(biāo)項(xiàng)目部。10.1工程概況京張城際高速鐵路規(guī)劃年內(nèi)（）開工建設(shè)，在八達(dá)嶺設(shè)站，每小時(shí)250公里，